DE1900509A1

DE1900509A1 - One sided arc welding

Info

Publication number: DE1900509A1
Application number: DE19691900509
Authority: DE
Inventors: Hisao Goto
Original assignee: Osaka Transformer Co Ltd
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1969-01-07
Filing date: 1969-01-07
Publication date: 1970-08-13
Also published as: DE1900509C3; DE1900509B2

Abstract

Arc welding of a seam between two workpieces backed by a rail, the temp. of which is measured to establish whether the weld has penetrated to the edge of the workpieces in contact with the rail. Spec., the rail has temp. sensors and can be moved at the same rate as a mobile wire electrode directed at the free side of the workpieces, so that the temp. sensors are always directly below the electrode.

Description

Verfahren zum einseitigen Lichtbogenschweißen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum einseitigen Lichtbogenschweißen von Werkstücken und betrifft insbesondere ein solches Verfahren, bei dem von der einen bis zur anderen Seite der Werkstücke durchgeschweißt wird, um längs der gesamten Schweißnaht einen durch die volle tiefe gehenden Einbrand zu erzielen, wobei die Tiefe des Einbrands in die Werkstücke und die Abweichung des Sinbrands-von der Nahtlinie sowie die Menge und die Ausbreitung des längs der anderen Seite der Werkstücke fliessenden geschmolzenen Metalls an aufeinanderfolgenden Stellen der Schweißnaht von Zeit zu Zeit während des Schweißvorgangs festgestellt werden können, und wobei die Schweißbedingungen in Übereinstimmung mit den festgestellten Ergebnissen unmittelbar eingestellt oder derart gesteuert werden können, da13 längs der gesamten Schweißrlaht ein gleichmäßiger inbrand erzielt werden kann. Method for single-sided arc welding The invention relates to relates to a method for single-sided arc welding of workpieces and concerns in particular, such a procedure in which from one side to the other the work piece is welded through in order to get through along the entire weld seam to achieve the full deep penetration, with the depth of penetration in the workpieces and the deviation of the Sinbrands from the seam line as well as the quantity and the spread of the molten material flowing along the other side of the workpieces Metal at successive points during the weld from time to time of the welding process can be determined, and the welding conditions immediately discontinued or in accordance with the results obtained can be controlled in such a way that there is a more uniform welding length along the entire weld line inbrand can be achieved.

um Duichschweißen von .tlersstücken von der einen Seite aus sind bereits viele Verfahren vorgeschlagen worden. Bei einem dieser Verfahren wird eine wärmeleiteijde Unterlegseliene, wie beispielsweise eine kupferschiene direkt gegen die eine Seite der gegeneinandergelegten Werkstücke gelegt, und zwar gegen die Seite, die derjenigen entgegengesetzt ist, auf der das Scilweiben begonnen wird, oder es wird ein Material wie beispielsweise ein Flußmittel, das ein Burchlecken des geschmolzenen Ietalls verhinciert, zwischen den w'erkstücsseiten und der leitenden Schiene vorgesehen, so daß das gescklmolzene Metall am Durchlecken durch, die Nut oler durch die SchweilJnaht gehindert wird. Bei einem solchen Schweiliverfahren kann jedoch die Tiefe und der Zustand des Einbrandes - wie das Abweichen von der lsahtlinie - und/oder die menge unu die Ausbreitung des geschmolzenen Metalls an einer Stelle längs der Schweißnaht während des Ablaufs der Schweißung nicht festgestellt werden, so daß auch die Schweißbedingungen wie der Schweißstrom, die Lichtbogenspannung, die Schweißgeschwindigkeit und/oder die Vorschubrichtung und die Lage einer Schweißelektrode während des Schweißv.organgs nicht einstellbar sind, um ein gewünschtes Schweißergebnis zu erzielen. Bei einem solchen einseitigen Schweißen ist es daher üblich, daß eine Schweißung anfänglich an einem Teil der herzustellenden Schweißnaht vorgenommen wird, und daß nach dem Fertigstellen dieser Schweißung die Unterlegschiene und/oder das Flußmittel entfernt werden, um die Qualität der fertiggestellten Naht festzustellen. Wenn dabei irgendwelche Fehler in der bisher hergestellten Schweißung festgestellt werden, müssen vor dem Fortsetzen des Schweißens die Sciiweißbedingungen derart eingestellt werden, daß diese Fehler vermieden werden. Das stellt aber einen Nachteil dar, weil dieser Vorgang sehr zeitraubend ist und/oder zusätzliche Schritte zur Abstellung der Fehler erfordert.to Duichschweiß von .tlers pieces from one side are already many procedures have been proposed. With one of these procedure becomes a thermally conductive washer, such as a copper rail placed directly against one side of the workpieces placed against one another, namely against the side opposite that on which scilifing began or it will be a material such as a flux that will leak through of the molten metal, between the workpiece sides and the conductive one Rail provided so that the molten metal from leaking through, the groove which is hindered by the welding seam. In such a welding process however, the depth and condition of the penetration - such as the deviation from the Seamline - and / or the amount and spread of the molten metal a point along the weld seam during the course of the weld not detected so that the welding conditions such as the welding current, the arc voltage, the welding speed and / or the feed direction and the position of a welding electrode cannot be adjusted during the welding process in order to achieve the desired welding result to achieve. In such a one-sided welding, it is therefore common that one Welding is initially carried out on part of the weld to be produced is, and that after the completion of this weld, the washer and / or the flux can be removed to determine the quality of the finished seam. If any defects are found in the weld made so far the welding conditions must be such before welding can be continued be set so that these errors are avoided. But that is a disadvantage because this process is very time consuming and / or additional steps for Requires correction of the error.

Bei einem anderer bekannten Schweißverfahren, bei dem eine verhältnismäßig kurze Schiene verschiebbar unter den zu verschweissenden Werkstücken derart angeordnet ist, daß sie beim i'ortgang der Schweißung weiterbewegt wird, kann die Qualität der Schweissind, die zu einer bestimmte Zeit hergestellt wurde, nur beobachtet werden, wenn die Schiene an der Schweißung vorbeigetreten ist, so daß auch hier genau wie beim obigen Beispiel ein instellen der Schweißbedingungen während des Schweißvorgangs unmöglich ist.In another known welding process in which a relatively short rail slidably arranged under the workpieces to be welded in this way if it is moved further as the weld progresses, the quality can the sweat that was produced at a given time is only observed will, when the rail has passed the weld, so here, too, exactly how in the example above, setting the welding conditions during the welding process is impossible.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum einseitigen Lichtbogenschweißen für Werkstücke zu schaffen, die mit ihren Enden gegeneinaniierstoßen, wobei eine Unterlegschiene an einer Seite der werkstücke verschiebbar oder fest angeordnet ist, und wobei bei diesem Verfahren die flemperaturverteilung in der während des Schweißvorgangs aufgeheizten Schiene direkt oder indirekt gemessen wird, um den Zustand eines Bereiches der Werkstücke festzustellen, in dem die Schweißung gerade erfolgt, so dvJ die Schweißbedingungen in ÜbereinstiIuiiiung mit den lXeßergebnissen derart eingestellt oder korrigiert werden können, daß eine gewünschte Schweißung erhalten wird.An object of the present invention is to provide a method for unilateral Create arc welding for workpieces that abut with their ends, with a washer rail on one side of the workpieces slidable or fixed is arranged, and wherein in this method the surface temperature distribution in the the rail heated up during the welding process is measured directly or indirectly, to determine the condition of an area of the work piece in which the weld has just taken place, so the welding conditions are in agreement with the measurement results can be set or corrected so that a desired weld is obtained.

Ein weiteres iel der erfindung ist ei. Verfahren zum einseitigen Lichtbogenschweißen von Werkstücken, die mit den Enden gegeneinanderstoen, bei dem ein halbleitendes Material zwischen der einen Seite der Werkstücke und der Schiene angeordnet wird, und bei dem dau: der eleitrische Viderstand des Halbleitenden t.aterials oder der während des Schweißvorgangs durch das halDleitende Material fließende Strom bestimmt wird, um den Zustand eines Bereiches aer Werkstücke festzustellen, in dem die Schweissung gerade erfolgt, so daß die Schweißbedigungen während des Schweilsvorgangs derart eingestellt werden können, daß ein gewünschtes Schweißergebnis erzielt wirl.Another goal of the invention is egg. Method for single-sided arc welding of workpieces, the ends of which abut against each other, in which a semiconducting Material is placed between one side of the work piece and the rail, and for the duration: the electrical resistance of the semiconductor end t.materials or the Determines the current flowing through the semi-conductive material during the welding process is used to determine the condition of an area of the workpieces in which the weld just takes place, so that the welding conditions during the welding process can be adjusted so that a desired welding result is achieved.

Bei einer typischen Miordnung zur Jurchlührung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist eine wärmeleitende Unterlegschiene, die verschiebbar unter den zu verschweißenden Werkstücken angeordnet ist, mit einem oder mehreren Temperaturfühlern versehen, welche die Temperatur der Schiene und die Temperaturverteilung in der Schiene feststellen, die während eines Schweißvorgangs aufgeheizt wird. Die verschiebbare Schiene kann durch eine geeignete Antriebseinrichtung mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung angetrieben werden wie eine Draht elektrode, die gegen die Seite der .Merkstücke gerichtet ist, die von der Seite entfernt liegt, an der die Schiene liegt, so daß während des Schweißvorgangs die Temperaturfühler jederzeit im wesentlichen gerade unterhalb der Elektrode liegen und somit auch unterhalb des Bqgens, der zwischen der Werkstücken und der Elektrode gezogen wird. Auf diese Weise wird die Schiene unter den Werkstücken durch die vom geschmolzenen Metall, das sich unmittelbar unter und in der ITähe des Lichtbogens befindet, übertragene wärme aufgeheizt, wobei die Temperatur der Schiene und die Temperaturverteilung in der Schiene durch die Temperatur fühler gemessen wird, so daß der Zustand der Schweissung an genau der Stelle der Jerirstücke, die im augenblick geschweißt wird, - so zum Beispiel die Tiefe und die Abweichung des Ein brandes von der ahtlinie wie auch die lYíenve und die ausbreitung des längs uer Unterseite der werkstücke an der betreffenden Stelle fliegenden geschmolzenen Metalls - von Zeit zu Zeit während des Schweißvorgangs festgestellt werden kann.In the case of a typical disorder to carry out the procedure according to the invention is a thermally conductive washer, which can be moved is arranged under the workpieces to be welded, with one or more Provided temperature sensors, which the temperature of the rail and the temperature distribution in the rail, which is heated up during a welding process. the slidable rail can by a suitable drive device with the same Speed and driven in the same direction as a wire electrode, which is directed against the side of the workpiece that is remote from the side, on which the rail lies, so that the temperature sensors during the welding process at all times are essentially just below the electrode and thus also below it of the gene drawn between the work piece and the electrode. To this Way is the rail under the work pieces by the molten metal, which is located immediately below and in the vicinity of the arc, transmitted heat heated, the temperature of the rail and the temperature distribution in the rail through the temperature sensor is measured, so that the state of the Welding at the exact place of the jerir pieces that is being welded at the moment, - for example the depth and the deviation of the fire from the sewing line as well as the lYíenve and the expansion of the lengthwise underside of the work piece molten metal flying at the point in question - from time to time during the welding process can be determined.

Versucne haben gezeigt, daß - wenn der Einbrand an geiau der Stelle der Werkstücke, die im hugenblick geschweißt wird, nur ungenügend ist - die ;jrmemee, die vom geschmolzenen metall auf die Schiene übertragen wird, ebenfalls nur gering ist, und daß somit die Schiene nur in einem begrenzten Bereich aufgeheizt wird.Experiments have shown that - if the penetration is in place the work piece that is welded in the moment is only insufficient - the; jrmemee, which is transferred from the molten metal to the rail, also only slightly is, and that thus the rail is only heated in a limited area.

Andererseits ist bei einem genügenden Einbrand an der betreffenden Stelle die vom geschmolzenen Metall an die Schiene übertragene -,',tärmemenge groß, und die Schiene wird in einem großen Bereich aufgeheizt, wobei die Temperatur der Schiene in dem Bereich am größten ist, der der Elektrode genau gegenüberliegt bzw. genau darunter liegt, oder anders ausgedrücKt, der direkt dem geschmolzenen Metall gegenüberliegt, das sich genau unter oder in der Nähe des Lichtbogens befindet. Die Temperatur nimmt mit dem Abstand von diesem Bereich allmählich ab.On the other hand, if there is sufficient penetration, the relevant one Place the -, ', amount of heat transferred from the molten metal to the rail, and the rail will be in a large area heated, wherein the temperature of the rail is greatest in the area that precisely corresponds to that of the electrode is opposite or exactly below, or in other words, directly to the facing molten metal that is just below or near the arc is located. The temperature gradually decreases with the distance from this area.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß durch die Messung der Temperatur und der Temperaturverteilung mittels Temperaturfühlern in einem Bereich der Schiene, der an der Unterseite der Werkstücke genau an der Schweißstelle anliegt, die Schweißzustände an dieser Stelle, wie die Tiefe und Abweichung des Einbrandes sowie die Menge und die Ausbreitung des geschmolzenen Metalls, festgestellt werden können, und dvj gleichzeitig die Lage und Vorschubrichtung der Elektrode relativ zur gewünschten Schweißnaht festgelegt werden können.From the foregoing it can be seen that by measuring the temperature and the temperature distribution by means of temperature sensors in one area of the rail, which lies exactly at the welding point on the underside of the workpieces, the welding conditions at this point, such as the depth and deviation of the penetration as well as the amount and the spread of the molten metal, can be determined, and dvj simultaneously the position and direction of advance of the electrode relative to the desired weld seam can be set.

Gemäß der Erfindung kann man also, weil die Schweißzustände an genau der Stelle, an der gerade geschweißt wird, durch Messung der Temperatur und der Temperaturverteilung in der aufgeheizten Schiene während des Schweißvorgangs festgestellt werden, die Schweißbedingungen, wenn die gemessenen Werte der Temperatur und der Temperaturverteilung in der Schiene sich als abweichend von den voreingestellten Werten herausstellen, derart einstellen, daß ein gleichmäßiger und angemessener Einbrand jederzeit und längs der gesamten Schweißnaht erhalten wird, wobei unter Schweißbedingungen der Schweißstrom, die Spannung, die Schweißgeschwindigkeit und die Lage sowie die Vorschubrichtung der Elektrode zu verstehen sind.According to the invention, one can, therefore, because the welding conditions are accurate the point where the welding is being carried out by measuring the temperature and the Temperature distribution determined in the heated rail during the welding process be the welding conditions when the measured values of temperature and the Temperature distribution in the rail turns out to be different from the preset Set the values so that they are more even and reasonable Penetration is obtained at any time and along the entire weld seam, with under Welding conditions the welding current, the voltage, the welding speed and the position and the direction of advance of the electrode are to be understood.

Da eine solche Einstellung der Schweißbedingungen jederzeit nach utunsch während eines Schweißvorgangs vorgenommen werden kamm, kalm die vorliegende Erfindung Nachteile, wie das Unterbrechen der Schweißung zum Feststellen er oben genannten Schweißzustände und/oder die zusätzlichen Schritte zum Korrigieren der Fehler in der Schweiljung vermeiden; die bei den üblichen und bekannten Schweißverfahren erforderlich sind.Since such a setting of the welding conditions can be made at any time be made during a welding process kamm, kalm the present invention Disadvantages such as breaking the weld to establish it above Welding conditions and / or the additional steps to correct the errors in avoid the young tail; which is required in the usual and known welding processes are.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung sowie aus den Ansprüchen hervor.Further features and advantages of the invention will be apparent from the following Description as well as from the claims.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird im folgenden im einzelnen erläutert.The invention is illustrated by way of example in the accompanying drawing and is explained in detail below.

Fig. 1 zeigt schematisch eine typische Anordnung zur Ausführung eines vorzugsweise anzuwendenden Verfahrens gemäß der Erfindung in einem Schnitt, der in einer Ebene gelegt ist, die rechtwinklig zur in den Werkstücken herzustellenden Schweißnaht liegt.Fig. 1 shows schematically a typical arrangement for implementing a preferably to be used method according to the invention in a section that is placed in a plane that is perpendicular to the to be produced in the workpieces Weld seam lies.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der' Fig1 1 in einem Schnitt, der in einer Ebene liegt, die sich längs der Schweißnaht erstreckt.Fig. 2 shows the arrangement of 'Fig1 1 in a section which is in a Plane that extends along the weld seam.

Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform zur Durchführung eines anderen Verfahrens in einem Schnitt, der durch die Schweißnaht gelegt ist.Fig. 3 shows a modified embodiment for performing a another method in a cut that is made through the weld seam.

Fig. 4 ist eine Abänderung zur Durchführung eines weiteren Verfahrens in einem Schnitt längs einer Ebene, die rechtwinklig zur Schweißnaht liegt.Fig. 4 is a modification for implementing another method in a section along a plane which is perpendicular to the weld seam.

Fig. 5 zeigt die Anordnung der Fig. 3 in einem Schnitt längs der Schweißnaht.FIG. 5 shows the arrangement of FIG. 3 in a section along the weld seam.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung zur Durchführung eines vierten Verfalirens in einem Schnitt, der rechtwinklig zur SchweiB-naht liegt.6 shows an arrangement for carrying out a fourth procedure in a cut that is at right angles to the weld seam.

Fig. ? zeigt die Anordnung der Fig. 6 in einem Schnitt längs der Schweißnacht.Fig.? shows the arrangement of FIG. 6 in a section along the night of welding.

Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Breite der gebildeten geschmolzenen Schlacke und dem Wert des durch die Schlacke flielsenden Stromes zeigt.Fig. 8 is a diagram showing the relationship between the width of the molten slag formed and the value of the slag flowing through it Stromes shows.

Fig. 9 ist ein SCsni tt längs einer rechtwinklig zur Schweinaht liegenden Ebene durch die unordnung nach den Fig. 4 und 5 und zeigt die Abmessungen der Werkstücke und der hinterlegten Schiene sowie die Lage der Fühler in der Schiene während einer versuchsmäßigen Lichtbogenschweißung mit getaucistem Lichtbogen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.9 is a seam along a perpendicular to the weld seam Level through the disorder according to FIGS. 4 and 5 and shows the dimensions of the workpieces and the stored rail as well as the position of the sensors in the rail during a Experimental arc welding with a condensed arc for implementation of the method according to the invention.

In den Fig. 1 uns 2 ist eine typische und vorzugsweise Anordnung zur Durchführung nes einseitigen Lichtbogenschweißens gemäß der vorliegenden LLrfindung dargestellt. , Die miteinander zu verschweism senden )\(erkstücke 3, , 3 sind mit den Kanten gegeneinander gelegt wobei die einander gegenüberliegenden und benachbarten Kanten derart abgeschrägt sind, daß dazwischen eine V-Rinne entsteht0 Die Werkstücke 3 liegen auf einer geeigneten halterung die in üicher Weise ausgebildet und in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Weiterhin ist ein Schweißgerät 1 vorgesehen, dessen einer Pol elektrisch mit den Werkstücken 3 verbunden ist während der anders pol elektrisch an eine Schweißdrahtelektrode 2 angeschlossen ist die er Schweißzone von ele geeigneten, nicht dargestellten Vorrat kontinuierlich zugeführt wird, so daß zwischen den Werkstücken und der Elektrode 2 ein Lichtbogen 4 gezogen wird. Eine verhältnismäßig kurze Urerlegschiene 5 aus tlete-ll wie beispiels weise eine Kupferschiene, die auf der einen Seite mit einer in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmung 5a versehen ist, liegt auf einer geeigneten, nicht dargestellten Halterung und ist unterhalb der Werkstücke 3 derart angeordnet, daß die Ausnehmung derade unterhalb der 7-Rinne liegt. Die Schiene 5 ist so ausgebildet, daß sie von einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung in der Schweißrichtung entlang der Xt- Rinile an der Unterseite der Werkstücke 3 mit derselben neschwinti5Reit vorgeschoben werden kann9 mit der die Elektrode 2 vorgeschoben wird. An der Unterseite der Unterlegschiene 5 ist eine Mehrzahl von Temperaturfühlelementen 6, wie beispielsweise sehr wärmeempfindliche Thermoelemente, in geeigneter Diese gegenüber der Elektrode 2 angebracht, wie es weiter unten noch im einzelnen erläutert wird. Venn auch in den Fig.In Figs. 1 and 2 is a typical and preferred arrangement for Carrying out nes one-sided arc welding according to present Invention shown. That send to be welded to each other) , 3 are placed with the edges against each other with the opposite and adjacent edges are bevelled in such a way that a V-groove is formed between them0 The workpieces 3 lie on a suitable holder which is designed in a üicher manner and is not shown in the drawing. Furthermore, a welding device 1 is provided, one pole of which is electrically connected to the workpieces 3 while the other pol is electrically connected to a welding wire electrode 2, which is the welding zone is continuously supplied from ele suitable, not shown supply, so that an arc 4 is drawn between the workpieces and the electrode 2. A relatively short Urerlegschiene 5 from tlete-ll such as one example Copper bar on one side with a longitudinal recess 5a is provided, lies on a suitable holder, not shown, and is arranged below the workpieces 3 such that the recess derade below the 7-groove lies. The rail 5 is designed so that it is from a not shown Drive device in the welding direction along the Xt-Rinile on the underside the workpieces 3 can be advanced with the same neschwinti5Reit9 with the the electrode 2 is advanced. At the bottom of the washer 5 is a A plurality of temperature sensing elements 6, such as, for example, very heat-sensitive ones Thermocouples, in suitable these attached opposite the electrode 2, as it will be explained in detail further below. Venn also in Fig.

1 und 2 eine Mehrzahl von Temperaturfühlern angedeutet ist, so kann doch bei einigen Anwendungen auch ein einziges Element ausreichend sein. U£'h' jedoch die Temperaturverteilung in der Unterlegschiene 5 genauer feststellen zu können, ist es zweckmäßig, eine Mehrzahl von im abstand voneinander liegenden Thermofühlern vorzusehen, von denen der mittlere genau unterhalb und gegenüber der Elektrode 2 angeordnet ist, während die übrigen Fühler um den mittleren Fühler herum im Abstand voneinander und vom mittleren Fühler angeordnet werden. axlenn die Unterlegschiene 5 nur unbeträchtliche Dicke besitzt, können die 'Uemperaturfùhler 6 direkt an der Unterseite der Schiene 5 angebracht werden. wenn jedoch die Schiene gröbere Dicke besitzt, werden vorzugsweise Löcher an der Unterseite der Schiene 5 an geeignet im Abstand voneinander liegenden Stellen vorgesehen, die benachbarte Enden der Temperaturfühler 6 aufnehmen. Die von den Temperaturfühlern gemessenen werte werden von Temperaturanzeigeeinrichtungen eines Temperaturanzeigegeräts 7 angezeigt, das in entsprechender Weise R r Leitungen mit den entsprechenden Temperaturfühlern 6 verbunden ist. In einigen Fällen wird der Ausgang der Anzeigevorrichtung 7 an eine Steuereinrichtung 8 weitergegeben, die von der Anzeigevorrichtung betrieben wird und mit dieser verbunden ist.1 and 2 a plurality of temperature sensors is indicated, so can but for some applications a single element may be sufficient. U £ 'h' however to be able to determine the temperature distribution in the washer rail 5 more precisely, it is advisable to use a plurality of spaced apart thermal sensors to be provided, of which the middle one just below and opposite the Electrode 2 is arranged, while the remaining sensors around the middle sensor be arranged at a distance from each other and from the central sensor. axlenn the washer 5 only has a negligible thickness, the temperature sensors 6 can be attached directly to the Underside of the rail 5 are attached. however, if the rail is thicker preferably holes on the underside of the rail 5 are suitable Provided at a distance from each other, the adjacent ends of the temperature sensors 6 record. The values measured by the temperature sensors are provided by temperature display devices a temperature display device 7 displayed, the lines in a corresponding manner R r is connected to the corresponding temperature sensors 6. In some cases it will the output of the display device 7 is passed on to a control device 8, which is operated by the display device and is connected to it.

Im Betrieb stellt die Steuereinrichtung automatisch die Schweißbedingungen in Übereinstimmung mit den von der Anzeigevorrichtung 7 aufgenommenen und angezeigten Werten ein.During operation, the control device automatically sets the welding conditions in accordance with those picked up and displayed by the display device 7 Values.

Bei der Durchführung des vorzugsweise anzuwendenden erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 werden die EleKtrode 2 und die, Schiene 5 in Pfeilrichtung durch die entsprechenden, nicht dargestellten Vorschubeinrichtungen in zeitlicher Abstimmung längs der V-Rinne vorgeschoben, in der eine Schweißnaht hergestellt werden soll, wie es Fig. 2 erkennen läßt, wobei ein Lichtbogen 4 zwischen der Elektrode 2 und den Werkstükken 3 gezogen wird. Wenn der Bogen 4 in der erläuterten Weise hergestellt ist, werden die Werkstücke 3 an und um die V-liinne herulu geschmolzen, wobei die beim Schmelzen der Werkstücke erzeugte wiärme auf die Unterlegschiene 5 übertragen wird. In einem solchen Falle wird, wenn der Einbrand in die Werkstücke 3 nur ungenügend ist, der Wärmeübergang statt direkt vom geschmolzenen Metall durch einen gewissen ungeschmolzenen Teil der vVerk stücke 3 zu der Unterlegschiene 5 erfolgen, so daß die Närmemenge, die von den Temperaturfühler festgestellt wird, nur sehr gering ist. Das bedeutet, daß der Ausgang der Fühler ebenfalls nur einen kleinen Wert besitzt, und daß dementsprechend nur ein Kleiner kehrt von der Anzeigevorrichtung 7 angezeigt wirde Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten 'inricuting ist die von den äußeren Temperaturfühlern festgestellte IWVärmemenge und kann sogar Null sein. Der ist der von den äußeren Fühlern fest stellende Bereich der Wärmemengen sehr eng. olenn andererseits der Einbrand in die Werkstücke ausreiciiend ist, ist die vom geschmolzenen Metall auf die Schiene 5 übertragene 'larmemenge verhältnismäßig groß und die Wärme wird außerdem auf einen großen Bereich der Schiene 5 übertragen, so. da auch der von der Anzeigevorrichtung Y aufgenommene und angezeigte Wärmewert hoch ist. nn wie bei der Anordnung der Fig. 1 und 2 eine slehrzahl von Temperaturfühlern benutzt wird, werden die Anzeigeeinrichtungen der mit den entsprechenden Temperaturfühlern verbundenen Anzeigeelemente mit den unterschiedlichen Ausgängen der zugehörigen unterschiedlichen Fühler betrieben, so dai dementsprechend die Anzeigevorrichtung über einen weiten Bereich von Ausgangswerten betrieben werden kann.When carrying out the preferably to be used according to the invention Method with the device according to FIGS. 1 and 2, the electrodes 2 and the, rail 5 in the direction of the arrow by the corresponding, not shown feed devices in chronological coordination along the V-channel, in which a weld seam is to be produced, as can be seen in FIG. 2, with an arc 4 between the electrode 2 and the work pieces 3 is pulled. If the sheet 4 in the illustrated Way is made, the workpieces 3 are melted on and around the V-liinne herulu, the heat generated when the workpieces melt on the washer 5 is transmitted. In such a case, if the penetration into the workpieces 3 is insufficient, the heat transfer instead of directly from the melted metal through a certain unmelted part of the v-parts 3 to the washer 5, so that the amount of heat detected by the temperature sensor is only very low. This means that the output of the sensor is also only one has a small value, and accordingly only a small value returns from the display device 7 is displayed. In the case of the 'inricuting shown in FIGS. 1 and 2, the IWV heat quantity determined by the external temperature sensors and can even be zero be. This is the range of heat quantities determined by the outer sensors very tight. If, on the other hand, the penetration into the workpieces is sufficient the amount of noise transmitted from the molten metal to the rail 5 is relative large and the heat is also transferred to a large area of the rail 5, so. there is also the heat value recorded and displayed by the display device Y. is high. nn, as in the arrangement of FIGS. 1 and 2, a speed number of temperature sensors is used, the display devices with the corresponding temperature sensors connected display elements with the different outputs of the associated operated with different sensors, so that the display device accordingly can be operated over a wide range of output values.

Es läßt sich allgemein feststellen, daß die Temperatur. des geschmolsenen Metalls gerade unterhalb und in der Nähe des Lichtbogens 4 am größten ist und von diesem Bereich aus allmählich abnimmt. Wenn daher die Temperatur der Schiene 5 durch eine MeHrzahl von Temperaturfühlern 6 gemessen wird, wie es bei der Aus ührungsform der Fig. 1 und 2 der Fall ist, kann die Lage und die Vorschubrichtung der Elektrode 2 relativ zur Schweißzone genau bestimmt werden. Wenn die Anzeigewerte der Anzeigevorrichtung 7 für die unterschiedlichen Ausgangswerte der einzelnen Temperaturfühler vorher so eingestellt werden, daß eine gewünschte, entsprechende Einbrandtiefe erzielt wird - und zwar dadurch, daß von Hand oder automatisch verschiedene Schweißbedingungen wie Schweißstrom, Spannung, Schweißgeschwindingkeit und die Lage und Vorschubrichtung der Elektrode derart eingestellt werden, daß die entsprechenden Temperaturfühler 6 in ihren entsprechenden Meßbereichen arbeiten -, dann kann, wenn man die Temperatur des geschmolzenen Metalls und/oder die Einbrandtiefe in die Werkstücke in Betracht zieht, eine ausreishende und gleichmäßige Einbrandtiefe über die gesamte Länge der Scheißnaht zuverlässig erzielt werden.It can generally be stated that the temperature. of the melted Metal is largest just below and near the arc 4 and of this area gradually decreases. Therefore, when the temperature of the rail 5 through a plurality of temperature sensors 6 is measured, as in the execution form 1 and 2 is the case, the position and the direction of advance of the electrode 2 can be precisely determined relative to the welding zone. When the display values of the display device 7th for the different output values of the individual temperature sensors be adjusted beforehand so that a desired, corresponding penetration depth is achieved becomes - by the fact that different welding conditions by hand or automatically such as welding current, voltage, welding speed and the position and feed direction of the electrode can be adjusted in such a way that the corresponding temperature sensors 6 work in their respective measuring ranges - then, if you can, the temperature of the molten metal and / or the penetration depth into the workpieces pulls, an extensive and even penetration depth over the entire length of the Weld seam can be achieved reliably.

Die vorstehende Beschreibung bezog sich darauf, daß die Werkstük ke 3 festgehalt @@@@@@@@@@, @@hrend sowohl die Schiene 5 wie auch die Elektrode 2 in @@@@@@@@lg. 2 angedeuteten Pfeilrichtungen vorwärtsbewegt werden, je dann kann die Anordnung auch in der Weise abgewandelt werden, das der Elektrode 2 und die Schiene 5 festgehalten werden, während die Werkstücke bewegt werden.The above description related to the fact that the work pieces ke 3 fixed content @@@@@@@@@@, @@ with both the rail 5 and the electrode 2 in @@@@@@@@ lg. 2 indicated arrow directions are moved forward, depending on then the Arrangement can also be modified in the way that the electrode 2 and the rail 5 can be held while the workpieces are moved.

Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Einrichtung zur Durchführung eines anderen erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Schnitt, der längs der zwischen den Werkstücken herzustellenden Schweißnacht gelegt ist. nier ist eine Unterlegschiene 5 aus Metall, beispielsweise eine Kupferschiene vorgesehen, deren Länge im wesentlichen der gesamten Länge der Schweißnaht entspricht, wobei diese Schiene an der gesamten tYnterseite der Werkstücke 3 fest angebracht ist, die ihrerseits auf einer geeigneten, nicht dargestellten Halterung befestigt sin. Unterhalb der Schiene 5 liegt verschiebbar eine wärmeleitende Platte 9. Diese Platte besteht z.B. aus einer dünnen Kupferplatte und ist mit einer Mehrzahl von Temperaturfühlern 6 versehen, von denen in Fig. 3 drei angedeutet sind. Diese Fühler sind an der Unterseite der Platte 9 angebracht. Die wärmeleitende Platte 9 wird in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit wie die Elektrode 2 mittels nicht dargestellter Antriebseinrichtungen weiterbewegt. Bei der Einrichtung.nach Fig. 3 können sich die Demperaturfuhler 6 der wärmeleitenden Platte 9 weiterbewegen, wenn sich die Platte 9 bewegt, während sie die Temperaturverteilung in der Kupferschiene 5 feststellen und diese an die Anzeigevorrichtung Y weiterleiten, die die festgestellten Demperaturwerte anzeigt. In einem solchen Fall wird der ert der von den Temperaturfühlern festgestellten Temperaturverteilung von der vorbestimmten Wärmeverteilung abgeleitet, wobei die Scnweißbedingungen von Hand verstellt werden, bis die vorbestimmte Wärmeverteilung erreicht ist. 'wenn in einem solchen Fall die Verstellung Automatisch vorgenommen wird, wird der Ausgang der Anzeigevorrichtung 7 an die automatische Steuereinrichtung 8 weitergegeben, die die Schweißbedingungen automatisch einstellt. Durch die Handeinstellung oder die automatische Einstellung kann eine gleichmäßige und richtige Einbrandtiefe über die gesamte Schweißnaht erzielt werden.Figure 3 shows a modified arrangement for implementing another Method according to the invention in a section along the line between the workpieces welding night to be produced is laid. nier is a shim 5 made of metal, For example, a copper bar is provided, the length of which is substantially the entire Length of the weld, with this rail on the entire underside the workpieces 3 is firmly attached, which in turn on a suitable, not bracket shown attached sin. Below the rail 5 is slidable a thermally conductive plate 9. This plate consists, for example, of a thin copper plate and is provided with a plurality of temperature sensors 6, of which in FIG. 3 three are indicated. These feelers are at the bottom of the plate 9 attached. The heat conductive plate 9 is in the same direction and with the same Speed as the electrode 2 by means of drive devices not shown moved on. In the device according to FIG. 3, the temperature sensors 6 of the heat conductive plate 9 move further when the plate 9 moves while they determine the temperature distribution in the copper bar 5 and this to the Forward display device Y, which shows the temperature values determined. In such a case, the value will be that detected by the temperature sensors Temperature distribution derived from the predetermined heat distribution, the Welding conditions can be adjusted by hand until the predetermined heat distribution is reached. 'if in such a case the adjustment is made automatically becomes the output of the display device 7 to the automatic control device 8, which automatically sets the welding conditions. By manual adjustment or the automatic setting can ensure an even and correct penetration depth can be achieved over the entire weld seam.

Die Anordnung nach den Fig. 4 und j wird zweckmäßigerweise dann verwendet, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung bei einer Lichtbogenschweissung angewendet wird, bei der auf der Unterseite der Werkstücke eine geeignet große Schweißraupe erzeugt werden soll. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform liegt eine leitende- Schiene 5 mit einer verhältnismäßig breiten Äusne£imung 5a, die sich in Längsrichtung erstreckt, unterhalb der zusammenzuschweissenden Werkstücke 3, die mit ihren Kanten gegeneinander stoßen, welche derart schräg geschnitten sind, daß eine V-Rinne gebildet wird. Die in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung 5a der Schiene 5 ist mit einem Scliweißflußmittel 10 gefüllt, das bei einer hohen Temperatur schmelzen kann. Dieses Flußmittel 10 verhindert, daß geschmolzenes Metall sehr schnell in die Ausnehmung in der Schiene 5 eindringt und verzögert weiterhin das Abkühlen des geschmolzenen Metalls, wodurch die entstehende Schweißraupe auf der Rückseite ein gutes Aussehen erhält. Das Flußmittel 10 hat weiterhin den Vorteil, dt3 es mit dem geschmolzenen Metall chemisch reagiert, so daß die chemische Zusammensetzung des geschmolzenen Metalls verbessert wird. \nn die Schiene 5 derart angeordnet wird, daß sie längs der Unterseite der werkstücke 3 verschiebbar ist, ist eine Mehrzahl von Temperaturfühlern 6 an der Unterseite der Schiene 5 angebracht. Außerdem ist an dem vorderen 3nde der Schiene eine schräg verlaufende Öffnung 5' vorgesehen, die mit der Ausnehmung 5a in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung wird das Flußmittel 10 kontintierlich von einem geeigneten, nicht dargestellten Vorrat durch die schräg verlaufende Öffnung 5' in die Ausnehmung 5a eingeführt, während der Schweißvorgang fortschréitet, so da jederzeit an einer Stelle vor der fortschreitenden Schweißzone eine ausreichende ege des Flußmittels vorrätig ist. Die Schiene 5 wird in gleitender Berührung mit den Werkstükken 9 in derselben wichtung und mit derselben Geschwindigkeit wie die Elektrode 2 vorgeschoben, so daß die Temperaturfühler 6 stets in der vorbestimmten Lage zur Elektrode 2 bleiben, die bei der vorhergehenden Ausführungsform erläutert wurde. wenn jedoch die Schiene 5 fest mit der Unterseite der Werkstücke 5 verbunden ist, wird im Gegensatz zu der erläuterten und dargestellten kurzen Schiene eine längere Schiene aus dem gleichen Material verwendet, die im wesentlichen dieselbe Länge besitzt wie die herzustellende ,Schwei1Snaht, wobei eine lange ausnehmung 5b über die gesamte Länge der Schiene verläuft, die so an den Werkstücken befestigt ist, daß tie Ausnehmung zu den '#erkstücken hinzeigt. Die lange Ausnehmung 5b der langen Schiene 5 wird in der gleichen leise mit einem biluízmittel versorgt, wie es bei der kurzen Schiene der Fall war. In diesem Fall ist wieder eine wärmeleitende Platte 9 verschiebbar unter der Schiene angebracht, die mit einer Mehrzahl von Temperaturfühlern 6 versehen ist, wie es bei der leitenden Platte 9 der Fig. 3 erläutert wurde. Wie oben in Zusammenhang mit Fig. 3 ausfahrlich beschrieben wurde, Kann die wärmeleitende Platte 9 in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit wie die Elektrode 2 während des Schweißvorgangs verschoben werden.The arrangement according to FIGS. 4 and j is expediently used when the method according to the invention is applied to an arc welding where there is a suitably large weld bead on the underside of the workpieces should be generated. In this modified embodiment there is a conductive Rail 5 with a relatively wide outer surface 5a, which extends in the longitudinal direction extends below the workpieces 3 to be welded together with their edges butt against each other, which are cut obliquely in such a way that a V-groove is formed will. The longitudinal recess 5a of the rail 5 is with a Welding flux 10 filled, which at a high Melting temperature can. This flux 10 prevents molten metal from falling into place very quickly penetrates the recess in the rail 5 and continues to delay the cooling of the molten metal, causing the resulting weld bead on the back good looks. The flux 10 also has the advantage, dt3 it with the molten metal reacts chemically, so that the chemical composition of the molten metal is improved. \ nn the rail 5 is arranged in such a way that that it is displaceable along the underside of the workpieces 3 is a plurality of temperature sensors 6 attached to the underside of the rail 5. Also is an inclined opening 5 'is provided at the front end of the rail, which is in communication with the recess 5a. With this arrangement, the flux 10 continually from a suitable supply, not shown, through the oblique extending opening 5 'introduced into the recess 5a during the welding process progresses, so there at any time at a point in front of the advancing welding zone a sufficient amount of flux is available. The rail 5 is in sliding Contact with the work pieces 9 in the same weighting and at the same speed as the electrode 2 is advanced so that the temperature sensor 6 is always in the predetermined Remaining position to the electrode 2, which was explained in the previous embodiment became. however, if the rail 5 is firmly connected to the underside of the workpieces 5 is, in contrast to the explained and illustrated short rail is a longer splint made of the same material is used, which is essentially the same Same length as the weld seam to be produced, with a long recess 5b runs over the entire length of the rail, which is thus attached to the workpieces is that the recess points to the '# pieces. The long recess 5b the long rail 5 is quietly supplied with a biluízmittel, as is the case with the short rail was. In this case it is again a thermally conductive plate 9 slidably mounted under the rail, the is provided with a plurality of temperature sensors 6, as is the case with the conductive Plate 9 of Fig. 3 was explained. As detailed above in connection with FIG. 3 has been described, the thermally conductive plate 9 in the same direction and with the same speed as the electrode 2 moved during the welding process will.

Bei der-Anordnung der Fig. 4 und 5 wird das Flußmittel durch die Wärme des geschmolzenen Metalls geschmolzen und bildet Schlacke.In the arrangement of Figs. 4 and 5, the flux is heated by the heat of the molten metal is melted and forms slag.

Je größer daher der Einbrand in das ,ierkstuck ist, desto größer ist auch die Menge der erzeugten Schlacke, so daß die Schlacke einen groljen Bereich aufweist, der die Schiene 5 berührt. Da nun der Anteil der Schlacke an einer Stelle gerade unterhalb und in der Ilähe-des Lichtbogens 4 größer ist als an den anderen, vom Bereich der höchsten Temperatur entfernten Stellen, nimmt die Temperatur der Schlacke nach' außen hin ab. Weim daher die Temperatur und die Temperaturverteilung der Wärme, die von der Scnlakke auf die Schiene übertragen wird, von den Temperaturfühlern 6 gemessen werden, kann das Fließen nach Ausmaß und Bereich und der Zustand des geschmolzenen Metalls festgestellt werden. wenn nun die gemessenen inerte der oben genannten FaKtoren des geschmolzenen Metalls von den vorbestimmten Werten abgeleitet werden, können die Schweiibedingungen von Hand oder automatisch eingestellt werden, bis aie vorbestimmten erte .wieder erreicht werden, wodurch ein gleichmäßiger und richtiger Linbrand und ein zufriedenstellendes Anssehen der rückwärtigen Schweißraupe Jederzeit über die gesamte Länge der Schweißnaht erzielt wird.The greater the penetration into the stucco, the greater it is also the amount of slag produced, so that the slag covers a large area which touches the rail 5. Since now the proportion of slag in one place just below and in the area of the arc 4 is larger than at the other, places distant from the area of highest temperature, the temperature of the Slag outwards. Weim therefore the temperature and the temperature distribution the heat that is transferred from the clamp to the rail, from the temperature sensors 6, the flow can be measured by extent and area and the condition of the molten metal can be detected. if now the measured inert of the above The said factors of the molten metal are derived from the predetermined values the welding conditions can be set manually or automatically, until the predetermined values are reached again, whereby a more even and correct Linbrand and a satisfactory appearance of the rear weld bead Is achieved at any time over the entire length of the weld seam.

Es wurden Versuche mit~Lichtbogenschweissungen mit getauchtem Lichtbogen entsprechend dem erfindungsgemäßenVerfahren zu Verfahren mit der Einrichtung nach den Fig. 4 und 5 durchgeführt, deren Ergebnisse Jetzt erläutert werden sollen. Bei jedem Versuch wurden als Werkstücke Stahlplatten mit einer Dicke von 16 mm benutzt, die mit ihren Kanten gegeneinander gelegt wurden, wobei zwischen den schräg abgeschnittenen Kanten eine Rinne mit einem Winkel von 900 gebildet wurde, wie es in Fig. 9 zu erkennen ist. Unterhalb der Werkstücke war verschiebbar eine Schiene mit einer Breite von 50 mm, einer Länge von 200 mm (gemessen in Längsrichtung der Schweißnaht) und einer Dicke von 20 mm angeordnet. Die Schiene war mit einer in Längserstrecung der Schiene verlaufenden Ausnehmung versehen und wies Öffnungen an den einander gegenüberliegenden Enden auf. Die Ausnehmung besaß eine Tiefe von 2 mm und eine Breite von 20 mm. Die Ausnehmung war mit einem Flußmittel gefüllt, das aus folgenden Gewichtsteilen bestand: 54,52% SiO2, 0,30% MnO, 1,03% FeO, 3,18% Al2O3, 31,82% CaO 9,24% MgO, 0,40% Na2O, 0,24% K20 0,01% P, 0,942» 8, 0,?,% F und 0,20% TiO2, einschließlich Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße entsprechend einer Siebweite größer als 0,8 mm. An der Unterseite der Schiene waren drei Thermoelemente 6a, 6b und 6c befestigt, und zwar an der Stelle A gerade unterhalb der Elektrode sowie an den Stellen B und C, die Je 15 mm von der Stelle A im Abstand nach beiden Seiten liegen. Mit diesen Thermoelementen wurden die Temperaturen an den drei Stellen A, B und C gemessen. Die verwendete Elektrode war eine Dralltelektrod'e mit einem Durchmesser von 4,8 rn. Die Schweißspannung betrug bei allen Vergucllen 30 V, während der Schweißstrom bei einem Versuch 450 i, beim nächsten 6>0 A unu beim letzten 600 A betrug. Bei allen Versuchen wurde eine Schweißgeschwindigkeit von 40 cm/min in der gleichen Richtung eingehalten.Attempts were made with arc welds with a submerged arc according to the method according to the invention to methods with the Device according to FIGS. 4 and 5 carried out, the results of which will now be explained should be. In each experiment, steel plates with a thickness were used as the workpieces of 16 mm, which were placed with their edges against each other, with between a channel with an angle of 900 was formed on the edges cut off at an angle, as can be seen in FIG. Below the work pieces there was a movable one Rail with a width of 50 mm, a length of 200 mm (measured lengthways the weld seam) and a thickness of 20 mm. The rail was with one provided in the longitudinal direction of the rail running recess and had openings at the opposite ends. The recess had a depth of 2 mm and a width of 20 mm. The recess was filled with a flux, which consisted of the following parts by weight: 54.52% SiO2, 0.30% MnO, 1.03% FeO, 3.18% Al2O3, 31.82% CaO, 9.24% MgO, 0.40% Na2O, 0.24% K20, 0.01% P, 0.942 »8, 0,?,% F and 0.20% TiO2, including powder with an average particle size accordingly a screen size greater than 0.8 mm. There were three thermocouples on the underside of the rail 6a, 6b and 6c attached at location A just below the electrode as well as at points B and C, each 15 mm from point A at a distance to both Sides lie. With these thermocouples the temperatures at the three locations A, B and C measured. The electrode used was a twist electrode with a Diameter of 4.8 mm. The welding voltage was 30 V for all Vergucllen while the welding current in one attempt 450 i, in the next 6> 0 A unu in the last 600 A. In all tests, a welding speed of 40 cm / min respected in the same direction.

Von den Schweissungen wurden Proben entnommen, um die Ergebnisse feststellen zu können, die unten angegeben sind.Samples were taken from the welds to determine the results to be able to, which are given below.

Probe Nr. 1 Schweißstrom 450 A Temp. der Schiene 3000 C an der Stelle A 550° C an der Stelle B 550° C an der Stelle C Zustand der rückwärtigen Schweißraupe ungenügender Einbrand Probe Nr. 2 Schweißstrom 600 A Temp. der Schiene 1270° C an der Stelle A 700° C an der Stelle B 700° C an der Stelle C Zustand der rückwärtigen Schweißraupe genügender Einbrand, Raupenhöhe 2 mm Probe Nr. 3 Schweißstrom 800 A Temp. der Schiene 12000 C an der Stelle A 800° C an der Stelle B 800° C an der Stelle C Zustand der rüc£w'ärtigen Schweißraupe genügender Einbrand, Raupenhöhe 2 mm Raupenbreite 6 mm.Sample no. 1 welding current 450 A temp. Of the rail 3000 C at the point A 550 ° C at point B 550 ° C at point C State of the rear weld bead Insufficient penetration, sample no. 2, welding current 600 A, rail temp. 1270 ° C at point A 700 ° C at point B 700 ° C at point C State of the rear Welding bead sufficient penetration, bead height 2 mm, sample No. 3 welding current 800 A Temp. Of the rail 12000 C at the point A 800 ° C at the point B 800 ° C at the point Condition of the back weld bead, sufficient penetration, bead height 2 mm, bead width 6 mm.

Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß mit einem Schweißstrom im Bereich von 600 bis 800 A die Temperaturen der Schiene an der Stelle A 1200° bis 1270° C und an den Stellen B und C nur 700° bis 8000 C betragen, und daß die Schweißergebnisse zufriedenstellend sind. Mit einem Schweißstrom von 450 A sind die Temperaturen der Schiene an den Stellen A, B und C sämtlich gering und der Sinbrand ist nur ungenügend. weiterhin war mit Schweißströmen über 800 A der Einbrand übermäßig groß und die Breite der rückwärtigen Schweißraupe war unerwünscht groß.From the above it can be seen that with a welding current in the area from 600 to 800 A, the rail temperatures at point A are 1200 ° to 1270 ° C and at points B and C are only 700 ° to 8000 C, and that the welding results are satisfactory. With a welding current of 450 A, the temperatures are the The splint at points A, B and C is all small and the Sinbrand is only inadequate. furthermore, with welding currents above 800 A, the penetration was excessively large and the The width of the rear weld bead was undesirably large.

Die oben erläuterten Ausführungsformen betrafen Fälle, bei denen das Ausmaß des Einbrands, die Bedingungen in den Werkstücken und die des an der Unterseite der lWlSerkstücke fließenden geschmolzenen Metalls durch Messen der Temperatur und der Temperaturverteilung in der Schiene bestimmt werden, die in Berührung mit der Unterseite der Qierkstücke gehalten wird. Die vorliegende Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn ein halbleitendes Füllmaterial zwischen Unterseite der 'vmerkstücKe und Oberseite der Schiene gelegt ist, wobei das Ausmaß des zinbrands und der Zustand der Werkstücke dadurch bestimmt werden, dalv die Änderung des elektischen .iiaerstands im Füllmaterial bei Änderung der Temperatur des Füllmaterials mit fortschreitendem Schweißvorgang gemessen wird. binde solche Äusführungsform ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt.The embodiments explained above concerned cases where the Extent of penetration, the conditions in the workpieces and those on the underside the fiber optic workpieces flowing molten metal by measuring the temperature and the temperature distribution in the rail that is in contact with the Underside of the Qierkstück is held. The present invention is then too Applicable if a semiconducting filler material between the underside of the 'memo pieces and top of the rail is laid, with the extent of the zinbrand and the condition of the workpieces can be determined by the fact that the change in electrical resistance in the filler material when the temperature of the filler material changes with progressive Welding process is measured. bind such Äus Ausführungsform is in Figs. 6 and 7 shown.

ach den Fig. 6 und 7 ist eine verschiebbare Schiene 5, die durch eine Kupferplatte dargestellt ist, mit einen -Närmewiderstand bildenden elektrisch isolierenden Schichten 11 an einander gegenüberliegenden Längskanten auf einer Seite oder auf der Oberseite und mit einer in Längsrichtuiig verlaufenden Ausnehmung 5c versehen. Die Schiene ist unter den Werkstücken 5 angeordnet, wobei die an den Längskanten vorgesehenen Isolierschichten an der Unterseite der Werkstücke anliegen. Die Ausnehmung 5c ist mit einem Füllmaterial 10 gefüllt, das die Unterraupe des geschmolzenen Metalls einstellt und die Schmelzbedingungen des Metalls feststellt. Das Füllmaterial 10 ist vorzugsweise ein halbleitendes Material, welches bei niedrigen Temperaturen elektrisch isoliert und bei hohen Temperaturen elektrisch leitend ist.' Das Füllmaterial ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß es beim absinken der Temperatur vom hohen auf den niedrigen Wert wieder elektrisch isoliert. Vorzugsweise werden als Füllmaterialien Flußmittel für Lichtbogenschweissungen mit. verdecktem Lichtbogen, Glas, Glasbänder und Glasfasern verwendet. Die Flußmittel können bei ihrer Verwendung als Füllmaterial unter Druck geformtes~ Granulat seine Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich zur Versorgung für die Schweilseinrichtung 1 noch eine Leistungsquelle 12 für die SiIeß-oder Fülleinrichtung vorgesehen, deren einer Anschluß eleKtrisch mit den werkstücken 3 verbunden ist, während der andere elektrisch über ein Amperemeter 13 und eine Meßeinrichtung 15, die einen widerstand 14 aufweist, mit der Schiene 5 verbunden ist, wodurch eine Änderung des Niderstandes des Füllmaterials 10 und des durch das Füllmaterial fliessenden Stromes durch die Meßeinrichtung 15 festgestellt werden können.ach the Fig. 6 and 7 is a sliding rail 5, which by a Copper plate is shown, with a heat resistance forming electrically insulating Layers 11 on opposite longitudinal edges on one side or on the top and provided with a recess 5c running in the longitudinal direction. the Rail is arranged under the workpieces 5, the provided on the longitudinal edges Insulating layers are in contact with the underside of the workpieces. The recess 5c is filled with a filler material 10, which is the sub-bead of the molten metal sets and determines the melting conditions of the metal. The filler material 10 is preferably a semiconducting material that works at low temperatures is electrically insulated and electrically conductive at high temperatures. ' The filler material is further characterized in that when the temperature drops from high electrically isolated again to the low value. Preferably used as filler materials Flux for arc welding with. concealed arc, glass, glass ribbons and fiberglass is used. The flux can when used as a filler material granules formed under pressure. In this embodiment it is additional to supply the welding device 1 yet another power source 12 for the SiIeß- or filling device is provided, one of which is electrically connected to the workpieces 3 is connected, while the other is electrically connected via an ammeter 13 and a Measuring device 15, which has a resistor 14, is connected to the rail 5 is, whereby a change in the resistance of the filler material 10 and by the Filling material flowing current can be determined by the measuring device 15 can.

Bei dieser Ausführungsform ist, wenn der Einbrand nur ungenügend ist und nicht die Unterseite der Werkstücke 3 erreicht, die auf das Füllmaterial 10 übertragene .färmemenge nur gering, sö daß auch der Bereich von geschmolzener Schlacke, aie die Oberseite der Schiene 5 berührt, nur sehr klein i-t oder sich überhauptwkeine Schlacke bildet. Daher wird eine leitende Verbindung zwischen den wrerkstücken 3 und der Schiene 5 mit einer kleinen Berührungsfläche hergestellt oder es kann, da die Werkstücke und die Schiene voneinander durch das nicht geschmolzene Füllmaterial isoliert sind, nur ein sehr geringer Strom von der Leistungsquelle 12 durch die Werkstücke 3 zur, Schiene 5 fliessen, oder aber es fließt überhaupt kein Strom zur Schiene. Nenn jedoch der Einbrand in die Werkstücke so gron ist, daß die Unterseite der Werkstücke erreicht wird, wird das Füllmaterial geschmelzen oder wegen der vom geschmolzenen Metall, das bis zur Unterseite der Scliweißzone vorgedrungen ist, erzeugten hohen Temperatur aufgeheizt, so daß die Unterseite der Schweißzone der Werkstücke und die benachbarte Seite der Schiene miteinander in Berührung kommen und Strom von der Leistungsquelle 12 durch die Werkstücke 3 und die geschmolzene Schlacke oder das Füllmaterial, das hohe Temperatur aufweist, zur Schiene 5 fliessen kann. In rdiesem Fall ist die Temperatur der Teile der geschmolzenen Schlacke gerade unterhalb und in der IL'ähe des Lichtbogens 4 höher als die der übrigen Schlackenteile, die weiter vom Bogen entfernt sind. Wenn die oben genannten Füllmaterialien auf höhere Temperaturen aufgeheizt werden, steigt die LeitfähigKeit mit zunehmender Temperatur. Wenn beispielsweise ein Flußmittel für Lichtbogenschweißung mit getauchtem Lichtbogen als Füllmaterial verwendet wird, fällt der elektrische iderstand, wenn das Material auf über 12000 C erhitzt wird, scharf ab. Bei der Verwendung von Glas, Glasband oder Glasfaser als Füllmaterial fällt der elektrische widerstand scharf ab, wenn das Material auf über mehrere Hundert' Grad aufgeheizt wird. Da der Strom, der von der Leistungsquelle 12 durch die Werkstücke 3 zur Schiene 5 fließt, durch den Bereich fließt, in dem der geringste elektrische Niderstand vorliegt, d.h. gerade unterhalb des Bogens 4, kann die Temperatur der geschmolzenen Schlacke oder des erhöhte Temperatur aufweisenden Füllmaterials und/oder die Berührungsfläche der geschmolzenen Schlacke mit den Vierkstücken oder der Schiene 5 dadurch festgestellt werden, daß der Strom mittels des Amperemeters 13 gemessen wird. Wie oben in Verbindung mit der Ausführ-ungsform nach den Fig. 4 und 5 erwähnt1 ist das vordere Ende der verschiebbaren Schiene 5 mit einer schräg angeordneten Bohrung 5' versehen, die mit der Längsausnehmung 5c in Verbindung steht.In this embodiment it is when the penetration is only insufficient and does not reach the underside of the workpieces 3 that touch the filler material 10 only small amount of heat transferred, so that the area of molten slag, aie touches the top of the rail 5, only very little i-t or none at all Forms slag. Therefore, a conductive connection between the workpieces 3 and the rail 5 made with a small contact area or it can because the workpieces and the rail of each other by the unmelted Filler material is insulated, very little current from the power source 12 flow through the workpieces 3 to the rail 5, or it flows at all no power to the rail. However, say the penetration into the workpieces is so large that that the underside of the workpieces is reached, the filler material is melted or because of the molten metal reaching the bottom of the weld zone has penetrated, generated high temperature heated so that the bottom of the Welding zone of the workpieces and the adjacent side of the rail together in Come into contact and current from the power source 12 through the workpieces 3 and the molten slag or the high temperature filler material for Rail 5 can flow. In this case the temperature of the parts is that of the melted Slag just below and in the vicinity of the arc 4 higher than that of the remaining slag that is further away from the arch. If the above If filling materials are heated to higher temperatures, the conductivity increases with increasing temperature. For example, if a flux for arc welding With submerged arc used as filler material, the electric falls resistance when the material is heated above 12000 C sharply. When using the electrical resistance drops if glass, glass ribbon or glass fiber is used as filler material sharply when the material is heated to over several hundred degrees. There the current flowing from the power source 12 through the workpieces 3 to the rail 5, flows through the area in which there is the lowest electrical resistance, i.e. just below the arch 4, the temperature of the molten slag or the increased temperature having filler material and / or the contact surface the molten slag with the square pieces or the rail 5 thereby determined that the current by means of the ammeter 13 is measured. As mentioned above in connection with the embodiment according to FIGS. 4 and 5 the front end of the sliding rail 5 with an obliquely arranged bore 5 'which is in communication with the longitudinal recess 5c.

Das Füllmaterial 10 wird der Ausnehmung 5c durch diese Bohrung 5'. von einer geeigneten, nicht dargestellten Vorratsquelle bei fortschreitendem Schweißvorgang kontinuierlich durch mechanische Mittel oder ein Trägergas zugeführt, so daß stets an einer Stelle von der vorschreitenden Schweißzone eine gewisse Menge des Füllmaterials vorrätig ist.The filling material 10 becomes the recess 5c through this bore 5 '. from a suitable supply source (not shown) as the welding process progresses continuously supplied by mechanical means or a carrier gas so that always a certain amount of the filler material at one point from the advancing welding zone is in stock.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 kann die, Meßeinrichtung 5 mit kusgangsklemmen versehen sein, die mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung verbunden sein können, welche automatisch åie Schweißbedingungen und dergleichen einstellen kann, so daß bei einem Schweißvorgang die Steuereinrichtung durch Signale von der I«;eiseinrichtung derart betätigt werden kann, daß sie die Schweißbedingungen automatisch einstellt.In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, the measuring device 5 be provided with kusgangsklemmen with a control device, not shown can be connected, which automatically åie welding conditions and the like can set, so that the control device by signals during a welding process can be operated by the ice device in such a way that it meets the welding conditions automatically adjusts.

weiterhin kann die Ausführungsform der Fig. 6 derart abgewandelt werden, daß eine leitende Schiene fest mit den Werkstücken verbunden wird, wobei die Lange der Schiene im wesentlichen der Länge der herzustellenden Schweißnaht entspricht.furthermore, the embodiment of FIG. 6 can be modified in such a way that that a conductive rail is firmly connected to the workpieces, the length the rail corresponds essentially to the length of the weld to be produced.

Die Anwendung des von einer Seite erfolgenden Lichtbogenschweißverfahrens gemäß der Erfindung ist in keiner Weise auf das erläuterte Schweissen mit Richtung nach unten begrenzt, sondern kann ebenfalls auch bei horizontalem Schweissen und nach oben verlaufenden Schweissungen ant;ewendet werden. weiterhin läßt sich das Verfahren auch bei Lichtbogenschweißverfahren mit sich nicht verbrauchender Elektrode, bei Verfahren mit abschmelzender Elektrode, bei Handschweissungen und bei automatischen Schweissungen anwenden.The use of the one-way arc welding process according to the invention is in no way related to the explained welding with direction limited downwards, but can also be used for horizontal welding and welds running upwards. it can still be procedure also for arc welding processes with non-consumable electrodes Process with a melting electrode, manual welding and automatic welding Apply welds.

Fig. 8 zeigt graphisch die Beziehung zwischen dem durch die geschmolzene Schlacke fliessenden Strom und der Breite der geschmolzenen Schlacke. Diese Beziehung oder Abhängigkeit wird durch eine Kurve a dargestellt, bei der der Bereich der geschmolzenen Schlacke, der die Unterseite der Werkstücke 3 una die Oberseite der Schiene 5 berührt, durch die entsprechende Breite der Schlacke W ausgedrücKt ist. Dieser ert ist auf der Abszisse aufgetragen, während der Strom in mA, der vom Amperemeter 13 gemessen wird, auf der Ordinate aufgetraren ist. Aus der Kurve a geht hervor, daiJ bei einer Vergrößerung der Breite 41 der Schlakke oder bei einer Vergrößerung des Bereichs geschmolzerler Schlacke, der die Werkstücke und die Schiene berührt, der Strom entsprechend ansteigt, und daX, je größer die Berührungsfläche der Schlacke ist, die Schlackenmenge vergrößert wird, und da eine größere Schlakenmenge an der Unterseite der Werkstücke entlangfließt.Fig. 8 graphically shows the relationship between the melted Slag flowing stream and the width of the molten slag. This relationship or dependence is represented by a curve a in which the area of the molten Slag that touches the underside of the workpieces 3 and the top of the rail 5, is expressed by the corresponding width of the slag W. This is on plotted on the abscissa, while the current in mA measured by the ammeter 13 is on the ordinate. From curve a it can be seen that with a Enlargement of the width 41 of the slag or with an enlargement of the area melted slag touching the workpieces and the rail, the current accordingly increases, and the larger the contact area of the slag, the greater the amount of slag is enlarged, and there is a larger amount of slag on the underside of the workpieces flows along.

Das bedeutet, daß ein tiefer Einbrand in die Werkstücke erhalten wird.This means that a deep penetration into the work piece is obtained.

Die Kurve a in big. 8 stellt demnach die Beziehung zwischen der Menge der geschmolzenen Schlacke, die an der Unterseite der Werkstücke entlangfließt, oder zwischen der Tiefe des Einbrands in die werkstücke und dem gemessenen Strom dar, so dann, wenn die Schweißbedingungen oder die Lage und die Richtung der Elektrode derart eingestellt werden, d&13 die Ablesung am Amperemeter 13 jederzeit den vorbestimmten, gewünschten inerten entspricht, ein gewünschter gleichmäßiger Einbrand und eine richtige rückwärtige Schweißraupe über die gesamte Länge der Schweißnaht erhalten werden. Versuche haben gezeigt, daS im wesentlichen die gleiche Kurve a auch mit anderen halbleitenden Füllmaterialien erhalten wird, die bei hohen Temperaturen leitend werden, beispielsweise mit Glaspulver, Glasfaser oder dergleichen. Dementsprechend sind auch die Ergebnisse, die sich mit solchen bei hohen Temperaturen leitend werdenden Laterialien erzielen lassen, dieselben wie bei Verwendung von Flußmittel.The curve a in big. 8 therefore represents the relationship between the quantity the molten slag flowing along the underside of the workpieces, or between the depth of penetration into the workpiece and the measured current so if the welding conditions or the location and direction of the electrode be set so that d & 13 the reading on the ammeter 13 at any time corresponds to predetermined, desired inert, a more desired even penetration and a correct rear weld bead over the entire length Length of the weld seam can be obtained. Experiments have shown that essentially the same curve a is also obtained with other semiconducting filler materials, which become conductive at high temperatures, for example with glass powder, glass fiber or similar. Accordingly, the results that deal with such are also can achieve the same materials that become conductive at high temperatures as when using flux.

Claims

1. Process for single-sided arc welding of workpieces, which are placed with their end faces against each other that there is a Groove is created in which the weld seam is formed, with the workpieces on one side A conductive washer is placed on the molten metal from leaking through through the groove, the arc welding on the opposite of the rail Side of the groove is made until the penetration up to the side of the workpiece has penetrated, on which the rail rests, characterized in that the temperature the rail (5), which is heated by the melted metal at the weld seam is measured directly or indirectly and the welding conditions are in agreement, can be controlled with the measured temperature value of the heated rail in such a way that that perfect penetration into the workpieces (3) is obtained.

2. Procedure for one-sided arc welding of workpieces according to Claim 1, in which the end faces of the workpieces are placed against one another in this way are that in between there is an i; ut in which the weld seam is formed, wherein a conductive washer is placed on one side of the workpieces, the prevents molten metal from leaking through the groove, characterized in that that the washer (5) on the side on which it is placed on the workpieces (3) is, is displaceable and has temperature sensing devices (6) that interact with Move the rail together along the weld seam, and that the rail with the same Speed and is moved in the same direction as a movable wire electrode (2), which is directed against the free side of the workpieces, so that the temperature sensing devices always lie exactly below the electrode.

3. Procedure for one-sided arc welding of workpieces according to Claim 1, in which the end faces of the workpieces are placed against one another in this way are that there is a groove in between, in which the weld seam is formed, wherein on one side of the work piece a conductive washer bar is placed, which melts Prevents metal from leaking through the isut, characterized in that the washer (5) extends essentially the entire length of the weld, firmly on one Side of the work piece (3) attached and on the one that is remote from the work piece The side is stranded with a thermally conductive plate (9), which is slidable with this Side of the rail is in contact and with the plate moving temperature sensing devices (6) carries the sliding plate at the same speed and in the same Direction is moved as the movable wire electrode (2), so that the temperature sensing devices always lie exactly below the electrode.

4. Process for single-sided arc welding of workpieces, which are placed with their end faces against each other that there is a lYut arises in which the weld seam ge; is formed, with one side of the structure a conductive washer is placed, the molten metal at the Durchlec.en through the groove, and with the arc welding on the opposite of the rail Side of the groove is made until the minbrand up to the side of the Work pieces has penetrated against which the rail rests, characterized in that between the shim (5) and the side of the workpieces (3), placed on the aie rail is, a flux (10) is provided, and that the temperature of the melting of the flux heated rail is measured directly or indirectly, so that the welding conditions in accordance with the measured temperature value of the Rail can be adjusted so that on the side of the workpieces, to which the rail is applied, forms a desired rear weld bead.

5. Method for single-sided arc welding of 'slerkstakken according to claim 4, in which the end faces of the workpieces face one another in such a manner are placed so that a groove is created in between in which the weld seam is formed, wherein a conductive washer is placed on one side of the workpieces, the prevents molten metal from leaking through the hat, characterized in that that the washer (5) along the side of the workpieces (3) on which it is applied is, is displaceable and on the side adjacent to the workpieces has a recess (5b) for receiving the flux in contact with the workpieces (10) with the rail on the side remote from the recess with Temperature sensing devices (6) is provided and at the same speed and is moved in the same direction as a movable wire electrode (2), which is against the free side of the piece is straightened so that; the {temperature ~ sensing devices always lie exactly below the electrode.

6. Process for single-sided arc welding of workpieces according to claim 4, in which the end faces of the workpieces face one another in such a manner are placed so that a groove is created in between, in which the weld seam is formed a conductive washer is placed on one side of the workpieces which prevents molten metal from leaking through the groove, characterized in that represents the length of the washer (5) essentially the length of the SCKWei1jnaht corresponds and there. " the recess (5b) that makes contact with the workpieces picks up standing flux (10), extends over the entire length of the rail, with one on the side of the rail remote from the workpieces (3) thermally conductive plate (9) is slidably arranged on the of the rail has remote side temperature sensing devices (6), the thermally conductive Plate and a wire electrode (2) pushed forward to the 'ierkstüceen with the same Speed and are moved in the same direction along the weld seam, so that the temperature sensing devices are always exactly below the electrode.

7. Process for single-sided arc welding of jerk pieces, which are placed with their end faces against each other that there is a But arises, in which the screw seam is formed, with one side of the work piece A conductive washer is placed on the molten metal from leaking through through the groove, and with the arc welding on the opposite of the rail Side of the groove is made until the penetration - up to the side of the work piece has penetrated, on which the rail is located, characterized in that between the side of the pieces (3) which put the rail (5) on is, and the adjacent side of the rail, a semiconducting material (11) is provided is that electrically insulates at low temperature, at high temperature with a low electrical resistance becomes electrically conductive, and when the temperature drops below the high value again electrically isolated, since then the current that is supplied by the Workpieces through the semiconducting material to the rail during a welding process flows or the electrical resistance corresponding to the current is measured, see above that the welding conditions in accordance with the measured current or electrical Resistance can be adjusted so that a desired penetration into the tZerkstück is obtained.

8. Process for one-sided arc welding of workpieces according to claim 7, in which the end faces of the workpieces face one another in such a manner are placed so that between ~ a groove is created in which the weld seam is formed is, with a conductive Ullterlegschiene placed on one side of the workpieces which prevents molten metal from licking through the groove, characterized in, that the conductive rail (5) on the side resting against the workpieces (3) with a recess (5c) running in the direction of length is provided, which is connected to the Workpieces in contact standing semiconducting material (10) picks up so that a l.leßkreis is formed between the workpieces (3) and the washer and that of the colds due to the semi-conductive that is heated up as a result of the welding heat Material flowing to the rail or the electrical current corresponding to the current Resistance is measured.